前言

二十世紀末影響人類生活最大的發明之一就是網際網路，時至今日網際網路已成為日常生活的一部份，一些名詞如：瀏覽器、電子郵件、e世代等就如同電視、電話、傳真機一般，已經不再是新鮮的名詞。網際網路誕生已超過十年了，大家對此一現象與觀念也不再陌生，實際上網際網路說起來容易而要真正去應用卻不容易，到目前為止，上網仍無法像操作電視、電話、傳真機一般方便。

如今我們對資訊使用的模式已經從PC為主漸漸擴展到以網際網路為核心，使用者會希望能以簡單及方便操作的裝置上網並取得生活上所需的資訊，而個人電腦只是提供在這個過渡時期的解決方案，而非最佳的方式，所以資訊的取得將不再停留在個人電腦上，而是會融入在使用者的日常生活中。那麼專為特定功能而設計，易於操作又能與網際網路互動的電器產品，就是現在資訊家電 (Information Appliance) 的由來。

家庭與網路的結合

家庭與網路結合的完整方塊圖如 (圖一) 所示，其中資訊家電的必備功能之一即是上網。目前家電設備範圍極廣，從視聽設備到電燈、電鍋都包含在內，因此這裡所謂上網的網路，並不一定是指網際網路 [Internet]，而是泛指具有資料連結及資料轉換的功能，這也使得未來的家庭網路必須具備有各種不同的規格及特性，連接到各種家電設備，能達到資訊擷取、家電遙控、家庭自動化及家庭娛樂等應用。

《圖一　家庭與網路結合的方塊圖》

可是，並不是每一種家電產品都具有足夠的智慧來處理數位資料，加上體積及成本等因素的考量，未來對迷你型網路主機 (圖二) 的需求，會比目前的個人電腦來得多，其功能包括如影音、檔案、電子郵件、圖片等等資料的儲存以及資訊處理，它甚至可以由數位攝影機自動監測各種狀況，若有不正常狀況，立即記錄並自動撥電話給出門在外的主人。

《圖二　e-Link迷你型網路主機 東徽科技提供》

因此，家用網路伺服器亦可以是家庭連接公眾網路的閘道器 [Gateway]，這當中最有用的應用大概就是連接網際網路了，使用者可自家中上網，利用網際網路的資源就可以在任何時間與外界的應用服務供應商 [Application Service Provider, ASP] 做雙向通訊，享受各種加值服務。本文主要是針對其中的家庭網路技術及迷你型網路主機加以探討。

家庭網路技術　兼具無線與有線

當然，資訊家電的定義也包含個人電腦的家電化，藉由PC或所謂迷你型網路主機的智慧型軟硬體，連接傳統及非傳統的家電產品以達到數位化及自動化的家庭生活。目前家庭網路包括有線及無線技術 (表一)，其中無線網路較具吸引力但其資料傳輸速率不及有線技術，以下依各種技術的應用分別說明如下：

《表一　家庭網路之各項技術分析》

有線技術　HomePNA佔上風

1.電話線路 － HomePNA

由 Home Phoneline Networking Alliance 所制定的 HomePNA 標準是將原本乙太網路 [Ethernet] 的媒體介接控制協定 [Medium Access Control Protocol]，用在傳統的電話線上加以修改，便能使用電話線路來傳送資料，使得家用電腦可以透過家中現存的電話線網路連接，是非常低成本的家庭網路解決方案。目前傳輸距離可以達到 1000 呎，傳輸速度則從先前 1.0 版的 1Mbps 提昇到 2.0 版的10Mbps，希望能在2002 年能達到 100Mbps 的資料傳輸率。雖然 HomePNA 使用電話線路，但因為避開了傳統語音和 ADSL 所使用的頻帶，因此可以與傳統語音和 ADSL 共存。

HomePNA 技術的好處首先是家庭電話線路非常普及，因此不需要額外的佈線，對消費者具有相當的吸引力。此外 HomePNA 因為借用 Ethernet 的技術，因此與 Ethernet 的技術相容度較高，傳統網路設備廠商較容易開發出 HomePNA 相關產品，因此支援意願也高。在眾多的家庭網路技術中，HomePNA 很可能會成為未來家庭網路的骨幹，主要原因是其頻寬未來發展性仍高，可望達到 100Mbps，也唯有 100Mbps 以上的頻寬才可能支援未來家庭網路所需要的娛樂視聽資訊流。除此之外，支援廠商多、價格便宜和不用佈線也是成為家庭網路骨幹的主因之一。

2.電源線路－Powerline

使用電源線路來傳輸資料已經有20年以上的歷史了。這是一種利用電力傳輸網路來傳送低速率資料的技術，大部分用來做控制傳統的電器產品，最基本的應用為利用個人電腦上的 Web 介面來控制電器開關，其應用將會更為廣泛。最早用在家庭自動化控制的標準是 X-10，但是只有 60bps 的速度，有鑑於電源線路的接頭到處可見，舉例來說，房間的任何一面牆可能有3個以上的電源插頭，因此部分廠商極力發展使用電源線路的技術。目前市面上可以看到 305Kbps 的產品，而仍在發展中的技術則可望達到10Mbps，利用電源線路的技術由於廠商家數少，因此並沒有形成聯盟去訂定標準，而是各做各的，這是電源線路技術發展的重大缺點。

目前部分廠商是借用 EIA-600 [Electronic Industries Association]，也就是 CEBus 標準；只是 CEBus 設計上是以家庭電器設備控制為主，用來做大量資料傳輸是有點勉強。此外，在廠商支援方面，電源線路本身的高雜訊、高衰減特性，不適合用 Ethernet 技術，因此一些擁有 Ethernet 晶片組技術的廠商寧可選擇 HomePNA。

無線技術　各有優缺點

1.HomeRF　

HomeRF 聯盟是由原本的無線區域網路廠商、個人電腦廠商及消費性電子廠商共同創立的，主要是修改無線區域網路 IEEE 802.11 之技術，以大幅降低成本，HomeRF 的標準就是把室內無線電話 DECT 技術與 IEEE 802.11 結合，不但提供家用無線電話服務，亦可提供無線數據傳輸，並增加 IEEE 802.11 所沒有提供的語音通訊功能。1999年1月通過 SWAP1.0 [Shared Wireless Access Protocol] 標準，6月通過的 SWAP1.1 版，是將原先 1.0 版規畫的 1Mbps 和 2Mbps 降低到 0.8Mbps 和 1.6Mbps，在傳送訊息的功率、可接續的終端數及訊框構造上並沒有改變，而降低傳輸速率的動機主要是電壓控制器 [VCO] 的成本可大幅降低。

HomeRF 主要競爭優勢是不用佈線和高移動性，但是產品單價較高 [預計每點要80美元]，而且規格和 [Ethernet] 不同，網路廠商切入較困難，此外，僅有 1Mbps 的速度，用來傳輸視聽娛樂資料不太適合，因此，仍僅能用在 PC 群組之間的資源分享。

2.Bluetooth

由IBM、Nokia、Ericsson、Intel等共同成立的Bluetooth聯盟，目前有超過850 家以上的廠商支持。其主要目標是要取代紅外線傳輸目前扮演的角色，用來當作 PC、PC 週邊和資訊家電 [Information Appliance；IA] 之間的通訊，屬於短距離 [10公尺]、低成本的多功能通訊標準，其應用為手機對手提電腦的通訊 [和IrDA並存於電腦上]，進而應用至無線區域網路、車內無線網路、個人隨身網路 [Personal Area Networks]、視聽設備網路 [A/V Networks] 等等。1999年7月通過的 Bluetooth 1.0 標準，資料傳輸率僅有 1Mbps，目前在藍芽工作小組中，有一小組正在制定下一代的藍芽標準，目標為至少 10 Mbps 以上。

Bluetooth的缺點如同 HomeRF，均因為與 Ethernet 完全無關，因此廠商在開發配合的相關技術時較麻煩，也拖長了產品研發時程，而且單價仍偏高，一個包含 Base Band 及 RF 模組約要 20~30 美元，因此短期內要取代低價位的紅外線仍有困難。尤其是 IrDA 技術也一直在改善中，如正在制定 1.3 版的規格將 VFIR [Very Fast IR] 提昇到 16Mbps 的速度，模組單價僅要5美元。反之 Bluetooth 則必須要等到 2003 年才可能運用半導體的製程技術，將射頻、基頻和快閃記憶體都整合在單一晶片上，而將單價降到5美元。

3.IEEE 802.11

家庭無線網路可以為資訊家電產品帶來很大的方便性，IEEE 802.11 Wireless LAN 一開始是制定於企業用PC的無線連結，然而其高速的資料傳輸率11Mbps 適合家用視聽資料的傳輸如 MPEG-1、2、4、DVD、VCD等，不過其缺點是價格太高。

迷你型網路主機之技術

為了使各種家電產品或是儀器設備能上網，需要有一模組將電器設備與網際網路互相連接起來。此一網路主機應具有雙向的通訊介面，其中一介面可用來與網際網路連結；另一個介面則是與各種儀器設備連線，利用此網路主機為媒介可讓系統廠商很容易縮短資訊家電的開發時程。(圖三) 為東徽科技自行研發的 e-Link 迷你型網路主機之完整方塊圖，可依應用方向做功能需求的方塊調整。

《圖三　e-Link迷你型網路主機之方塊圖》

依據國際標準組織 [International Standard Organization, ISO] 於1984年提出的電腦網路通訊標準協定，利用分層的觀念，將網路運作分成實體層到應用層共七個層次，每個層次有一個或一個以上的標準協定，用來完成網路傳輸的功能。在實際應用上，可將上述分層簡化歸併成實體層、網路層、傳輸層及應用層等四層 (圖四)。

《圖四　網路通訊協定》

圖三方塊中的網路晶片及接頭是用來實現網路通訊協定中的實體層部份，其餘三層的網路協定則全由高效能的 RISC 微控制器以韌體的方式來實現，且根據使用者的需求配合快閃記憶體及一些周邊，來組成網路主機，在未來的擴充及應用上非常方便。模組本身具有雙向的通訊介面，其中一個介面用來連結網際網路；另一個介面則可利用有線或無線的方式與各種家電、儀器等電子產品連結。

e-Link 網路主機模組為迷你型網路主機之一種，透過此一低價位但功能強大的介面，任何具備基本電子電路常識的使用者或廠商，均可利用此一模組上網，即使以往認為難以達成的網路應用，亦可藉由此一功能強大的模組來實現。

迷你型網路主機之未來應用

儘管許多國際大廠都針對資訊家電的未來規劃一片富麗堂皇的願景，這些願景的實現則取決於迷你型網路主機之應用是否能為消費者帶來實際的利益，特別是能否突破現有的應用層面，開拓出新的商機。這裡我們針對資訊擷取、家的延伸、儀器上網等幾個方向來探討迷你型網路主機未來的一些可能應用。

資訊擷取

資訊擷取在資訊家電應用上是最基本的功能，也是網際網路興起後最熱門的應用，相較於過去以個人電腦作為資訊擷取的管道，未來應趨向於以便利性及特殊功能而設計的網路主機為主，如以前的網頁伺服器需要一大台的個人電腦主機，但現在只需一片記憶體模組存放網頁資料，再配合一迷你型網路主機模組 (圖五)，就可取代大型網頁伺服器，其優點主要是不怕駭客及病毒的入侵、操作簡單、易於攜帶、網頁資料可透過網路更新，特別適合用在個人及公司的靜態網頁資訊上，若是配合Smart Media Card、Compact Flash Card 或是Hard Disk組合，則可成為電子書資料下載的一個媒介。

《圖五　e-Link迷你型個人網頁主機 上層為迷你型網路主機下層為記憶體模組》

此應用趨勢將逐漸強調行動性資訊擷取，對資訊取得之即時性要求將不斷提高，目前以兒童、教育和知識類資訊為主，未來將逐漸走向生活機能資訊擷取，諸如旅遊、影視、餐飲、娛樂等。家庭資訊擷取的另一項特色是和家庭消費息息相關的，如何在資訊家電的設計上考慮網路消費的需求，或將傳統家電與迷你型網路主機結合，將是家電業者需面臨的一大考驗。

家的延伸

家庭網路是每個家庭未來必有的基本配備，家電設備與家庭網路的結合，將提供使用者一個將家延伸至任何時空點的可能性。由於家庭對每一個人都有相當的意義，家的延伸所隱含的商機相對來說也就不可忽略。從明顯的由遠端對家電的控制，到抽象的家庭背景聲音的網路傳播，每一項應用都可把家的感覺帶給遠方的成員，其影響層面將遠超過傳統電話或視訊會議的狹隘溝通方式。未來的趨勢將是全面性的、無形中的而且是個人化的，而資訊家電在這方面的應用仍在起步階段，因此不失為國內廠商努力投入的一個好方向。

儀器上網

凡是具備傳輸介面的儀器設備，都可藉由迷你型網路主機模組賦予它上網連線的功能。如陽明山花季、屏東關山落日及台東新世紀的曙光等等一些風景區的即時影像與天氣狀況，及全世界任何一地區的實況影像，都可透過網際網路來觀賞。此外偏遠地區不方便架構網路的地段，亦可採用無線傳輸模組的方式來建構網際網路。此應用也可配合一些個人生理參數量測儀器，透過迷你型網路主機與家庭醫師端的資料庫結合，提供醫師及個人在家庭保健上的寶貴資料，另外也可將小孩成長過程中的身高及體重予以記錄，使之成為成長的回憶。

結論

現在遍佈於全世界的網際網路降低了網路通訊的成本，因此將所有的電器設備結合迷你型網路主機，賦予上網功能的夢想一定會實現。一旦順利上網後，您就跟全世界連接在一起，就可讓您以遠較一般電話低廉的代價，高速存取全世界的各種多媒體資訊。迷你型網路主機模組是一個通訊與資料處理的介面，透過此一低價位但功能強大的介面，任何具備基本電子電路常識的使用者或廠商，均可利用此一模組上網，即使以往認為需要配合個人電腦才能達成的網路應用，亦均可藉由此一迷你型網路主機模組來實現，網路應用將不再是困難與遙不可及的夢。

就資訊家電的應用而言，特別是個人化的資訊家電，未來在促進人際交往上將扮演兩項重要的角色，其一是幫助使用者維繫既有的人際關係，其二是幫助使用者拓展更廣闊的人際關係。如何將個人社會面的基本需求化為商機，也將是賦予資訊家電新生命的關鍵之一，台灣的業界及廠商此時更應為現有的產品開發出各種不同的網路應用方案，在資訊領域市場上開拓出新的一片天。

[作者為東徽科技公司專案經理；聯絡信箱：kenung@winlink.com.tw]